Importancia de la perfilometría sin contacto para los materiales compuestos

Es fundamental minimizar los defectos para que los materiales compuestos sean lo más resistentes posible en las aplicaciones de refuerzo. Al tratarse de un material anisotrópico, es fundamental que la dirección de la trama sea coherente para mantener un alto rendimiento predecible. Los materiales compuestos tienen una de las relaciones más altas entre resistencia y peso, por lo que son más fuertes que el acero en algunos casos. Es importante limitar la superficie expuesta en los materiales compuestos para minimizar la vulnerabilidad química y los efectos de la expansión térmica. La inspección de la superficie por perfilometría es fundamental para el control de calidad de la producción de los materiales compuestos, a fin de garantizar un rendimiento sólido durante un largo periodo de tiempo.

Nanovea Perfilómetro 3D sin contacto A diferencia de otras técnicas de medición de superficies, como las sondas táctiles o la interferometría. Nuestros perfilómetros utilizan cromatismo axial para medir casi cualquier superficie y la puesta en escena abierta permite muestras de cualquier tamaño sin necesidad de preparación. Las mediciones nano a macro se obtienen durante la medición del perfil de la superficie sin influencia alguna de la reflectividad o absorción de la muestra. Nuestros perfilómetros miden fácilmente cualquier material: transparente, opaco, especular, difuso, pulido y rugoso con la capacidad avanzada de medir ángulos superficiales elevados sin manipulación de software. La técnica del perfilómetro sin contacto proporciona la capacidad ideal y fácil de usar para maximizar los estudios de superficies de materiales compuestos; junto con los beneficios de la capacidad combinada 2D y 3D.

Objetivo de medición

El perfilómetro Nanovea HS2000L utilizado en esta aplicación midió la superficie de dos tejidos de compuestos de fibra de carbono. La rugosidad de la superficie, la longitud de la trama, la isotropía, el análisis fractal y otros parámetros de la superficie se utilizan para caracterizar los compuestos. El área medida se seleccionó al azar y se asumió que era lo suficientemente grande como para poder comparar los valores de las propiedades utilizando el potente software de análisis de superficies de Nanovea.

Resultados y discusión

Análisis de superficies

 

 

 

La isotropía muestra la direccionalidad del tejido para determinar los valores esperados de las propiedades. Nuestro estudio muestra cómo el compuesto bidireccional es ~60% isotrópico como se esperaba. Mientras tanto, el composite unidireccional es ~13% isotrópico debido a la fuerte dirección de la trayectoria de la fibra.

El tamaño de la trama determina la consistencia del empaquetado y la anchura de las fibras utilizadas en el composite. Nuestro estudio muestra la facilidad con la que podemos medir el tamaño de la trama con una precisión de micras para garantizar la calidad de las piezas.

El análisis de la textura de la longitud de onda dominante sugiere que el tamaño del filamento de ambos compuestos es de 4,27 micras de grosor. El análisis de la dimensión fractal de la superficie de la fibra determina la suavidad para encontrar la facilidad con la que las fibras se asientan en una matriz. La dimensión fractal de la fibra unidireccional es mayor que la de la fibra bidireccional, lo que puede afectar al procesamiento de los materiales compuestos.

Conclusión:

En esta aplicación, hemos demostrado que el perfilómetro sin contacto Nanovea HS2000L caracteriza con precisión la superficie fibrosa de los materiales compuestos. Distinguimos las diferencias entre los tipos de tejido de la fibra de carbono con parámetros de altura, isotropía, análisis de textura y mediciones de distancia junto con mucho más.

Las mediciones de la superficie de nuestro perfilómetro mitigan con precisión y rapidez los daños en los materiales compuestos, lo que disminuye los defectos en las piezas, maximizando la capacidad de los materiales compuestos. La velocidad del perfilómetro 3D de Nanovea oscila entre <1mm/s y 500mm/s para su adecuación en aplicaciones de investigación a las necesidades de inspección de alta velocidad. El perfilómetro Nanovea es la solución
a cualquier necesidad de medición compuesta.